(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準テーブルと、
前記基準テーブルの上に載置され、ワークが固定される可動テーブルと、
前記可動テーブルが前記基準テーブルに対して固定された状態と固定していない状態とを切り換える固定切換手段と、
前記基準テーブルにおける基準点に対する前記ワークのずれである芯ずれを測定する芯ずれ測定手段と、
前記可動テーブルを流体の圧力によって前記基準テーブルの上面から浮上させる浮上手段と、
前記可動テーブルを浮上させた状態で所定の方向に水平移動させる水平移動手段と、
前記芯ずれ測定手段によって測定された芯ずれに基づいて、前記水平移動手段によって移動される前記可動テーブルの移動量を制御する移動量制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動芯出し装置。
【請求項２】
前記基準テーブルが回転可能であり、
前記芯ずれが最も大きくなる方向が前記所定の方向を向くように、前記基準テーブルを回転させるように制御し、
前記水平移動手段が、前記可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させる、
請求項１に記載の自動芯出し装置。
【請求項３】
前記芯ずれ測定手段で測定される芯ずれは、前記基準テーブルの基準点に対する前記ワークの偏心量および偏心方向である、
請求項１または２に記載の自動芯出し装置。
【請求項４】
前記浮上手段は、前記可動テーブルの下面へガスを噴射して、前記ガスの圧力によって前記可動テーブルを浮上させる、
請求項１に記載に自動芯出し装置。
【請求項５】
ワークの芯出しを自動的に行う自動芯出し方法であって、
基準テーブルの基準点に対しての可動テーブル上に固定されたワークの芯ずれを測定する工程と、
前記可動テーブルを、前記基準テーブルから浮上させる工程と、
前記可動テーブルを、浮上させた状態で所定の方向に水平移動させることにより、前記芯ずれを低減させる工程と
を含んでいる自動芯出し方法。
【請求項６】
前記ワークの芯ずれを測定する工程の後に、
前記芯ずれが最も大きくなる方向が前記所定の方向を向くように、前記基準テーブルを回転させる工程をさらに含み、
前記可動テーブルを浮上させた状態で所定の方向に水平移動させる工程において、前記可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させる、
請求項５記載の自動芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械で加工されるワークの芯ずれを自動的に補正する自動芯出し装置および自動芯出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動工作機械で加工されるワークをワークテーブルの上に載置するときに、ワークテーブルの基準点とワークの基準位置とが一致するように、芯出し作業が行なわれている。この芯出し作業は、作業者が手作業でダイヤルゲージ等をワークに当てて回転させながら芯出しを行なっていたが、芯出し作業に時間がかかっていた。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されるような自動芯出し方法が提案されている。この方法では、まず、測定された振れ量に基づいて、芯出し用治具がワークの内周面または外周面を適宜押して水平移動させる。そして、ワークの水平移動後に再度振れ量を測定し、振れ量が許容範囲になるまで繰り返すことにより芯出しを行なっている。ここで、ワークを芯出し用治具で押す時、ワークは、電磁チャックでクランプされていない状態なので、水平方向へテーブル上で擦り動かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１記載の芯出し方法では、ワークはテーブル上を擦り動かして芯出しを行うので、ワークとテーブルとの間の摩擦力に打ち勝つ押圧力でワークを押す必要がある。そのため、ワークが大型化すればそれだけ摩擦力も大きくなるので、それに打ち勝つ大きな押圧力が必要になる。また、テーブルを擦り動かすので、微妙な芯出しの制御も難しくなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ワークを移動させる力を低減することができ、かつ、微妙な芯出し制御が可能な自動芯出し装置および自動芯出し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の自動芯出し装置は、基準テーブルと、前記基準テーブルの上に載置され、ワークが固定される可動テーブルと、前記可動テーブルが前記基準テーブルに対して固定される状態と固定していない状態とを切り換える固定切換手段と、前記基準テーブルにおける基準点に対する前記ワークのずれである芯ずれを測定する芯ずれ測定手段と、前記可動テーブルを流体の圧力によって前記基準テーブルの上面から浮上させる浮上手段と、前記可動テーブルを浮上させた状態で所定の方向に水平移動させる水平移動手段と、前記芯ずれ測定手段によって測定された芯ずれに基づいて、前記水平移動手段によって移動される前記可動テーブルの移動量を制御する移動量制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ワークを可動テーブルに固定した状態において基準テーブルの基準点に対するワークの芯ずれを芯ずれ測定手段によって測定し、その後、ワークを固定した可動テーブルを流体の圧力で浮上した状態で、水平移動手段によって動かすことにより、自動的に芯出しを行なうことが可能である。これにより、従来、手作業で行なっているワークの芯出し作業を自動化して作業効率の向上を図っている。そして、ワークを固定した状態で可動テーブルを浮上させて水平移動を行っているので、ワークＷを移動させる力を低減することができる。しかも、芯出し動作中は可動テーブルが浮上しており、基準テーブルとの間で摩擦が発生しないので、微妙な芯出し制御をすることができる。
【０００９】
また、本発明の自動芯出し装置において、前記基準テーブルが回転可能であり、前記芯ずれが最も大きくなる方向が前記所定の方向を向くように、前記基準テーブルを回転させるように制御し、前記水平移動手段が、前記可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させるのが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、ワークの芯ずれが最も大きくなる方向が所定の方向を向くように、基準テーブルを回転させるように制御をするとともに、水平移動手段として、可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させる水平移動機構を用いているので、簡単な機構で微妙な芯出し制御を行うことが可能である。
【００１１】
さらに、前記芯ずれ測定手段で測定される芯ずれは、前記基準テーブルの基準点に対する前記ワークの偏心量および偏心方向であるのが好ましい。
【００１２】
この場合、芯ずれとして測定される偏心量および偏心方向を用いて、より微妙な芯出し作業ができる。
【００１３】
また、前記浮上手段は、前記可動テーブルの下面へガスを噴射して、前記ガスの圧力によって前記可動テーブルを浮上させるのが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ガスの噴射圧力によって可動テーブルを浮上させているので、液体を用いるよりもメンテナンスが容易である。また、可動テーブルを水平移動させるときの抵抗もより小さくなる。
【００１５】
本発明の自動芯出し方法は、ワークの芯出しを自動的に行う自動芯出し方法であって、基準テーブルの基準点に対しての可動テーブル上に固定されたワークの芯ずれを測定する工程と、前記可動テーブルを、前記基準テーブルから浮上させる工程と、前記可動テーブルを、浮上させた状態で所定の方向に水平移動させることにより、前記芯ずれを低減させる工程とを含んでいる。
【００１６】
この方法によれば、基準テーブルの基準点に対しての可動テーブル上に固定されたワークの芯ずれを測定し、その後、ワークを固定した可動テーブルを浮上した状態で所定の方向に水平移動させることにより、自動的に芯出しを行なうことが可能である。これにより、従来、手作業で行なっているワークの芯出し作業を自動化して作業効率の向上を図っている。そして、ワークを固定した状態で可動テーブルを浮上させて水平移動を行っているので、ワークを移動させる力を低減することができる。しかも、芯出し動作中は可動テーブルが浮上しており、基準テーブルとの間で摩擦が発生しないので、微妙な芯出し制御をすることができる。
【００１７】
また、前記ワークの芯ずれを測定する工程の後に、前記芯ずれが最も大きくなる方向が前記所定の方向を向くように、前記基準テーブルを回転させる工程をさらに含み、前記可動テーブルを浮上させた状態で所定の方向に水平移動させる工程において、前記可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させるのが好ましい。
【００１８】
この方法では、ワークの芯ずれが最も大きくなる方向が所定の方向を向くように、基準テーブルを回転させるように制御をするとともに、可動テーブルを所定の１方向にのみ水平移動させるので、簡単な機構で微妙な芯出し制御を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の自動芯出し装置および自動芯出し方法によれば、ワークを移動させる力を低減することができる。しかも、微妙な芯出し制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の自動芯出し装置の一実施形態に係る切欠断面図である。
【図２】図１の自動芯出し装置の上面図である。
【図３】図１の自動芯出し装置のテーブル移動量検出センサ付近の拡大図である。
【図４】図１の水平移動機構の矢視Ｂ図である。
【図５】図１の基準テーブルの上面図である。
【図６】図１の基準テーブル内部のエア供給路を示す拡大断面図である。
【図７】図１のテーブルクランプおよび油圧経路の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の自動芯出し装置および自動芯出し方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
（自動芯出し装置１の全体構成）
図１〜４に示される自動芯出し装置１は、基準テーブル２と、ワークスピンドル機構９と、可動テーブル３と、固定切換機構４０と、エア噴出機構６と、ワークＷの芯ずれを測定するタッチプローブ５と、水平移動機構７と、テーブル移動量制御部４１とを備えている。
【００２３】
ワークスピンドル機構９の上には、基準テーブル２および可動テーブル３が配置されている。水平移動機構７は、ワークスピンドル機構９の側方に配置されている。
【００２４】
(基準テーブル２)
図１〜３に示されるように、基準テーブル２は、円形のテーブルであり、テーブル本体５２と、基準側支持部材１５とからなる。基準テーブル２の上面は、水平である。基準テーブル２のテーブル本体５２の上面側には、３箇所の凹部１３（図６〜７参照）が形成されている。３箇所の凹部１３は、正三角形をなすように均等な間隔で配置されている。
【００２５】
図６〜７に示されるように、凹部１３は、基準側支持部材１５によって閉じられている。基準側支持部材１５がテーブル本体５２に強固に固定されることにより、基準テーブル２を構成している。基準側支持部材１５の中央には、開口１５ａが形成されている。
【００２６】
さらに、基準テーブル２は、凹部１３の上端周縁部から凹部１３の内側に突出する突出部４２を備えている。本実施形態では、突出部４２は、基準側支持部材１５に設けられているが、テーブル本体５２に設けられてもよい。
【００２７】
（ワークスピンドル機構９）
図１に示されるように、ワークスピンドル機構９は、基準テーブル２を回転させる機構である。垂直に延びる回転軸１２は、ワークスピンドル機構９の本体３１の内部において、複数のベアリング３２を介して回転自在に支持されている。回転軸１２の上端には、基準テーブル２が固定されている。
【００２８】
また、回転軸１２の下端には、プーリ３３が固定されている。プーリ３３には図示しないループ状のベルトが掛けられ、モータ３４からの駆動力が伝達されるようになっている。
【００２９】
さらに、ワークスピンドル機構９は、ワークＷの回転角を割り出す機能を有しており、最大４０ｍｉｎ−１まで割り出すことが可能である。ワークＷの回転角を割り出すためには、例えば、回転角センサやモータのエンコーダなどが用いられる。
【００３０】
(可動テーブル３)
図１に示されるように、可動テーブル３は、基準テーブル２の上に載置された円形のテーブルであり、テーブル本体５３と、可動側支持部材２３とからなる。可動テーブル３の下面のうち基準テーブル２の上面に対向する対向面３ａは、水平である。ワークＷは、パレット１１を介して可動テーブル３の上に設置されている。
【００３１】
図６〜７に示されるように、可動テーブル３のテーブル本体５３における３箇所の凹部１３に対応する位置には、段付きの貫通孔２２がそれぞれ形成されている。段付きの貫通孔２２のうち、内径が大きい下側の大径部２２ａは、可動側支持部材２３によって閉じられている。可動側支持部材２３は、テーブル本体５３に強固に固定されて、可動テーブル３を構成している。この可動側支持部材２３の中央には、開口２３ａが形成されている。
【００３２】
さらに、可動テーブル３は、貫通孔２２の大径部２２ａの下端周縁部から大径部２２ａの内側に突出する突出部４３を備えている。本実施形態では、突出部４３は、可動側支持部材２３に設けられているが、テーブル本体５３に設けられてもよい。
【００３３】
また、図１に示されるように、可動テーブル３は、下面側の周縁から下方に延びるストッパ２５が設けられている。なお、このストッパ２５の内側面と基準テーブル２の外側面との間には、可動テーブル３が芯出しのために必要な移動量を確保するために十分な隙間が確保されている。
【００３４】
さらに、ストッパ２５の下端には、リング状のつば２６がストッパ２５の外周面から水平に突出して設けられている。このつば２６は、水平移動機構７の一対のテーブルチャック２７でチャックされる。
【００３５】
パレット１１は、可動テーブル３の上に固定され、しかも、ワークＷを固定するための油圧式のワーククランプ２１を有している。
【００３６】
(固定切換機構４０)
図１〜３および図６〜７に示されるように、可動テーブル３が基準テーブル２に対して固定される状態と固定されていない状態とを切り換える固定切換機構４０は、テーブルクランプ４と、オイルポンプ２０と、油圧経路１９とを備えている。
【００３７】
テーブルクランプ４は、可動部材４４と、この可動部材４４に付勢力を与える付勢部材１４とを備える。
【００３８】
可動部材４４は、可動テーブル３側の突出部４３をクランプするクランプ部４４ａと、付勢部材１４の付勢力(弾性力)を受ける受け部４４ｂと、クランプ部４４ａおよび受け部４４ｂを連結する連結部４４ｃとを備えている。連結部４４ｃは、雄ねじからなり、受け部４４ｂの上面側に固定されている。クランプ部４４ａは、連結部４４ｃおよびナット４４ｄによって、受け部４４ｂに対して連結されている。
【００３９】
受け部４４ｂおよび付勢部材１４は、基準テーブル２の凹部１３に収納されている。
【００４０】
付勢部材１４は、複数の皿バネを積層して構成されている。付勢部材１４は、基準テーブル２側の突出部４２と、その下方に位置する受け部４４ｂとの間に配設され、受け部４４ｂを下方に付勢している。
【００４１】
図６〜７に示される状態では、この付勢部材１４の付勢力によって、可動部材４４のクランプ部４４ａは、可動テーブル３側の突出部４３の上面に押圧されている。これにより、基準テーブル２側の突出部４２および可動テーブル３側の突出部４３は、クランプ部４４ａと受け部４４ｂとの間にクランプされている。
【００４２】
受け部４４ｂは、凹部１３の内部を上下に仕切るように構成されている。凹部１３のうち下側空間１３ａは、油圧経路１９のテーブル内部分１９ｂに連通している。受け部４４ｂは、凹部１３の下側空間１３ａを密閉している。
【００４３】
また、受け部４４ｂは、基準テーブル２側の突出部４２に当接するまで上昇可能である。受け部４４ｂが上昇するとき、クランプ部４４ａは、可動テーブル３側の突出部４３から上方に離間する。
【００４４】
クランプ部４４ａは、基準側支持部材１５の開口１５ａを通して、基準テーブル２側の突出部４２よりも上に突出している。また、クランプ部４４ａは、可動側支持部材２３の開口２３ａを通して、可動テーブル３側の突出部４３よりも上に突出している。このクランプ部４４ａは、可動テーブル３の段付きの貫通孔２２のうち、内径が小さい上側の小径部２２ｂの内部を上下に移動することが可能である。
【００４５】
油圧経路１９は、回転軸１２の内部に設けられる軸内部分１９ａと、基準テーブル２内に設けられ、軸内部分１９ａと凹部１３との間を連通するテーブル内部分１９ｂとを有する。
【００４６】
図１に示されるように、軸内部分１９ａは、回転軸１２の内部において、回転軸１２の軸心方向に沿って３本形成されている。軸内部分１９ａの下端側は、オイルポンプ２０に連通している。
【００４７】
また、図１および図７に示されるように、テーブル内部分１９ｂは、３箇所の凹部１３に対応してそれぞれ形成され、回転軸の内部に設けられた３本の軸内部分１９ａに連通している。テーブル内部分１９ｂの上端開口は、凹部１３の底面に開口し、下側空間１３ａに臨んでいる。
【００４８】
このように構成された固定切換機構４０では、オイルポンプ２０を作動させ、油圧経路１９を通して凹部１３内部における受け部４４ｂに密閉された下側空間１３ａへ油を圧送すれば、その下側空間１３ａ内部の油圧は上昇する。その油圧が付勢部材１４の弾性力に打ち勝ったときに、可動部材４４が押し上げられる。このとき、可動部材４４は、上昇して可動テーブル３の固定を解除する。その結果、可動テーブル３は、基準テーブル２に対して固定されていない状態になる。
【００４９】
一方、オイルポンプ２０を作動させて受け部４４ｂに密閉された下側空間の油圧を低下させれば、付勢部材１４の弾性力が油圧に打ち勝ったときに、付勢部材１４が受け部４４ｂを押し下げる。これにより、可動部材４４が下降して可動テーブル３をクランプして基準テーブル２の上に固定される。
【００５０】
なお、このクランプ部４４ａの外側面とそれに対向する開口１５ａ、２３ａの内周面との間には、可動テーブル３が芯出しのために必要な移動量を確保するために十分な隙間が確保されている。
【００５１】
（エア噴出機構６）
エア噴出機構６は、可動テーブル３をエアの圧力によって基準テーブル２の上面から浮上させるための機構である。
【００５２】
図１に示されるように、エア噴出機構６は、エアポンプ２８と、このエアポンプ２８から供給されるエアを基準テーブル２および可動テーブル３の間に導くエア供給路１７とを備えている。
【００５３】
図１および図６に示されるように、エア供給路１７は、回転軸１２の内部に設けられる軸内部分１７ａと、この軸内部分１７ａに連通し、基準テーブル２内に設けられるテーブル内部分１７ｂと、このテーブル内部分１７ｂに連通し、基準テーブル２の上面（載置面）および可動テーブル３の下面（対向面３ａ）の間に形成される環状の部分１７ｃとを有する。
【００５４】
基準テーブル２内に設けられるテーブル内部分１７ｂは、基準テーブル２のテーブル本体５２の内部を延びる部分１７ｂ１と、基準側支持部材１５の内部を延びる部分１７ｂ２とを有している。
【００５５】
環状の部分１７ｃは、可動部材４４と同心状に形成されている。環状の部分１７ｃは、基準テーブル２の上面に形成された環状溝１７ｃ１と、可動テーブル３の対向面３ａに形成された環状溝１７ｃ２とによって形成されている。
【００５６】
なお、環状の部分１７ｃは、基準テーブル３の上面および可動テーブル３の対向面３ａの一方にのみ形成してもよい。また、基準側支持部材１５や可動側支持部材２３以外の場所に環状の部分１７ｃを形成してもよい。
【００５７】
本実施形態では、可動テーブル３の対向面３ａにも環状溝１７ｃ２が形成されていて、下側の環状溝１７ｃ１から上昇するエアを環状溝１７ｃ２で受けるので、可動テーブル３にかかるエアの圧力をバランスよく受けることができ、浮上中の可動テーブル３の安定性が良くなる。
【００５８】
また、環状の部分１７ｃの溝幅は、可動テーブル３が芯出し動作によって移動する数ミクロンの幅よりも大きくなるように設定されていれば、テーブル内部分１７ｂからのエアを確実に環状の部分１７ｃに導入させることができ、芯出しの精度が低下するおそれが少ないので、好ましい。
【００５９】
図１に示されるように、軸内部分１７ａは、回転軸１２の内部において、回転軸１２の軸心方向に沿って１本形成されている。軸内部分１７ａの下端側は、エアポンプ２８に連通している。
【００６０】
また、図５〜６に示されるようにテーブル内部分１７ｂの下端開口１７ｂ３は、基準テーブル２の中央に開口しており、回転軸１２の軸内部分１７ａに連通している。テーブル内部分１７ｂの途中の区間は、三方に分岐して延びている。また、テーブル内部分１７ｂの途中の三方に分岐した経路には、それぞれエア量調整絞り１８が設けられている。
【００６１】
エア噴出機構６は、可動テーブル３の下面へエアを噴射して、エアの圧力によって可動テーブル３を浮上させる。これにより、可動テーブル３を基準テーブル２から数ミクロン浮上させて摩擦が生じない状態にすることが可能になる。その結果、ワークＷが載った可動テーブル３を、小さい力で水平移動させて、微妙な芯出しを行うが可能である。
【００６２】
なお、可動テーブル３を浮上させることができれば、エア以外のガス（例えば、チッ素、炭酸ガスなど）を噴射してもよい。
【００６３】
また、ガス以外の流体として、水や油などを可動テーブル３の下面に供給して、その水圧や油圧で可動テーブル３を浮上させてもよい。
【００６４】
ただし、ガスの噴射圧で可動テーブル３を浮上させる方式の方が、水や油などの液体を用いるよりもメンテナンスが容易であり、また、可動テーブル３を水平移動させるときの抵抗もより小さくなる点で好ましい。
【００６５】
（タッチプローブ５）
図１に示されるように、タッチプローブ５は、基準テーブル２の基準点に対するワークＷの芯ずれを測定する。
【００６６】
具体的には、タッチプローブ５は、ワークＷの偏心量Ｒおよび偏心方向を測定する。偏心方向は、ワークＷを回転する前の基準姿勢からの回転角度θとして測定される。偏心量Ｒは、数ミクロンの大きさで測定され、最小０．１ミクロンまで測定される。また、回転角度θは、最小０．１度まで測定される。タッチプローブ５は、ワークＷの内周面または外周面に当接された状態で芯ずれの測定を行う。
【００６７】
タッチプローブ５で測定される芯ずれは、偏心量だけでなく偏心方向も含むので、本実施形態の自動芯出し装置１では、芯ずれとして測定される偏心量および偏心方向を用いて、より微妙な芯出し作業ができる。
【００６８】
タッチプローブ５は、自動工作機械の３軸方向に移動可能なスピンドル（図示せず）に取り付けて、自動的に３軸方向に移動できるようになっている。後述する中央制御ユニット１０は、この自動工作機械のスピンドルの位置制御も行う。
【００６９】
（水平移動機構７）
図１〜４に示されるように、水平移動機構７は、可動テーブル３を浮上させた状態で所定の方向Ａ（図１参照）に水平移動させる。水平移動機構７は、台座３５と、一対のリニアガイド３６と、スライド部分３７と、一対のテーブルチャック２７と、モータ３８とを備えている。
【００７０】
床などに固定された台座３５の上面には、一対のリニアガイド３６が所定の方向Ａに沿って平行に配置されている。スライド部分３７は、リニアガイド３６に沿って所定の方向Ａの１方向のみに往復移動することができる。一対のテーブルチャック２７は、スライド部分３７に取り付けられている。スライド部分３７は、モータ３８の回転駆動力を図示しないラック・アンド・ピニオンやボールネジなどの機構を介して直線駆動力として受け取り、往復直線移動が可能になる。
【００７１】
この水平移動機構７では、可動テーブル３のつば２６を一対のテーブルチャック２７によってつかみ、その状態で一対のテーブルチャック２７およびスライド部分３７を所定の方向Ａへ引き動作することにより、浮上した状態の可動テーブル３およびその上のワークＷの位置調整をすることが可能である。
【００７２】
テーブルチャック２７は、例えば、オイルポンプにより油圧で開閉されたり、またはモータにより開閉される。
【００７３】
（テーブル移動量制御部４１）
テーブル移動量制御部４１は、タッチプローブ５によって測定されたワークＷの芯ずれに基づいて、水平移動機構７によって移動される可動テーブル３の移動量を制御する。
【００７４】
テーブル移動量制御部４１は、テーブル移動量検出センサ８と、制御部分４５を有している。制御部分４５は、中央制御ユニット（以下、ＣＰＵという）１０に、その一機能として含まれている。
【００７５】
図２〜３に示されるように、テーブル移動量検出センサ８は、水平移動機構７で移動される可動テーブル３の移動量を検出するセンサである。
【００７６】
テーブル移動量検出センサ８は、水平移動機構７の台座３５にブラケット４８を介して固定され、一対のテーブルチャック２７の間に位置している。
【００７７】
テーブル移動量検出センサ８としては、直動型エンコーダなどが用いられる。テーブル移動量検出センサ８は、その先端を可動テーブル３の外周面に接触させた状態で、所定の方向Ａにおける可動テーブル３の移動量を測定することが可能である。
【００７８】
テーブル移動量検出センサ８の分解能は、０．１ミクロン程度である。
【００７９】
制御部分４５は、タッチプローブ５によって測定されたワークＷの芯ずれに関する情報(偏心量と偏心方向）およびテーブル移動量検出センサ８によって測定された可動テーブル３の移動量に関する情報に基づいて、水平移動機構７のモータ３８の駆動を制御する。
【００８０】
また、制御部分４５は、モータ３４の駆動を制御する。その結果、ワークＷの芯ずれが最も大きくなる方向がテーブルチャック２７がスライドする方向（すなわち、所定の方向Ａ）を向くように、基準テーブル２を回転させるように制御することにより、所定の方向Ａの１方向のみに移動可能な水平移動機構７を用いて芯出し動作を行うことができる。
【００８１】
なお、ＣＰＵ１０は、水平移動機構７のモータ３８の駆動制御の他にも、回転軸１２を回転駆動するモータ３４、テーブルクランプ４のクランプ操作するための油圧を制御するオイルポンプ２０、および可動テーブル３を浮上させるためのエアを供給するエアポンプ２８なども制御する。
【００８２】
（自動芯出し装置の特徴）
本実施形態の自動芯出し装置１では、ワークＷを可動テーブル３に固定した状態において基準テーブル２の基準点に対するワークＷの芯ずれをタッチプローブ５によって測定し、その後、ワークＷを固定した可動テーブル３をエアの圧力で浮上した状態で、水平移動機構７によって動かすことにより、自動的に芯出しを行なうことが可能である。これにより、従来、手作業で行なっているワークの芯出し作業を自動化して作業効率の向上を図っている。
【００８３】
そして、ワークＷを固定した状態で可動テーブル３を浮上させて水平移動を行っているので、ワークＷを移動させる力を低減することができる。しかも、芯出し動作中は可動テーブル３が浮上しており、基準テーブル２との間で摩擦が発生しないので、微妙な芯出し制御をすることができる。
【００８４】
また、本実施形態の自動芯出し装置１では、ワークＷの芯ずれが最も大きくなる方向が所定の方向Ａを向くように、基準テーブル２を回転させるように制御をするとともに、水平移動手段として、可動テーブル３を所定の１方向にのみ水平移動させる水平移動機構７を床面に固定して用いているので、簡単な機構で微妙な芯出し制御を行うことが可能である。
【００８５】
（自動芯出し方法）
つぎに、本実施形態の自動芯出し装置１を用いて、ワークＷの芯出しを自動的に行う自動芯出し方法について説明する。
【００８６】
まず、回転可能な基準テーブル２の上に、テーブルクランプ４によって可動テーブル３を固定しておく。その状態で、ワークＷを、油圧式のワーククランプ２１によって、可動テーブル３の上のパレット１１に固定する。ワーククランプ２１の油圧制御は、図示しないオイルポンプによって行われる。
【００８７】
ついで、タッチプローブ５を用いて、基準テーブル２の基準点に対するワークＷの芯ずれを測定する。例えば、ワークＷが円筒体である場合には、その円筒体の中心と基準テーブル２の回転中心との間の偏心量および偏心方向を、タッチプローブ５で測定する。具体的には、タッチプローブ５をワークＷの内周面または外周面の一点に当てる。そして、基準テーブル２を回転させることによりワークＷを回転させ、ワークＷの偏心量（０．１ミクロン単位）と、ワークＷの偏心方向としての回転角度（０．１度単位）を測定する。このとき、基準テーブル２の回転角度とタッチプローブ５の変位量とを関連付けて、ＣＰＵ１０に接続されたメモリ４６に順次記憶していき、基準テーブル２の１周分のデータを収集する。
【００８８】
タッチプローブ５は、自動工作機械の３軸方向に移動可能なスピンドルに取り付けられており、ＣＰＵ１０によって位置制御される。
【００８９】
ついで、芯ずれが最も大きくなる方向が所定の方向Ａを向くように、基準テーブル２を回転させて回転位相を合わせるように、ＣＰＵ１０がモータ３４を制御する。
【００９０】
ついで、水平移動機構７の一対のテーブルチャック２７が、可動テーブル３のつば２６を２箇所クランプする。そして、直動型エンコーダからなるテーブル移動量検出センサ８を、可動テーブル３の外周面に当てる。可動テーブル３の外周面には、あらかじめ、基準点が設けられている。テーブル移動量検出センサ８を可動テーブル３の外周面にある基準点に当てた直後の位置をゼロ点に設定する。
【００９１】
その後、ＣＰＵ１０はオイルポンプ２０を作動させ、テーブルクランプ４の可動部材４４を油圧によって上昇させ、可動テーブル３を基準テーブル２に対して固定していない状態にする。
【００９２】
ついで、ＣＰＵ１０はエアポンプ２８を作動させて、可動テーブル３をエアの圧力によって基準テーブル２から数ミクロン浮上させる。
【００９３】
ついで、可動テーブル３を浮上させた状態で、ＣＰＵ１０の制御部分４５は水平移動機構７を作動させ、可動テーブル３を所定の方向Ａへ水平移動させて、芯ずれを低減させるように芯出し制御を行う。
【００９４】
具体的には、水平移動機構７を作動させて、テーブルチャック２７およびスライド部分３７を、芯ずれが最も大きくなる方向における偏心量だけ、所定の方向Ａに直線的に水平移動、例えば、テーブルチャック２７でつば２６を引っ張る方向に移動させ、浮上した状態のワークＷの芯出し動作を行う。なお、テーブルチャック２７でつば２６を押す方向に移動させてもよい。
【００９５】
このときの可動テーブル３の水平移動量は、移動中もテーブル移動量検出センサ８で検出され、モニタリングされる。
【００９６】
タッチプローブ５で測定された偏心量と、可動テーブル３の水平移動量との差が許容範囲になったときに、可動テーブル３の水平移動を止める。そして、可動テーブル３へのエアの供給を停止して、可動テーブル３を基準テーブル２の上に着地させる。
【００９７】
その後、再び、オイルポンプ２０を作動させてテーブルクランプ４にかかる油圧を下げ、テーブルクランプ４の可動部材４４を付勢部材１４の弾性力で下降させて、可動テーブル３を基準テーブル２に対して固定(クランプ)させる。
【００９８】
ついで、水平移動機構７のテーブルチャック２７を可動テーブル３のつば２６から外す。それとともに、直動型エンコーダからなるテーブル移動量検出センサ８を、自己のセンサ端部を引っ込めさせることにより、可動テーブル３から離間させる。
【００９９】
その後、再び、タッチプローブ５をワークＷに当てて、ワークの偏心量をもう一度測定する。この再測定したときの偏心量が規定範囲内であれば、芯出し動作は完了する。もし、規定範囲内でなければ、上記の芯出し動作を、回転位相を合わせる工程以降から再度実行する。
【０１００】
芯出し動作が終了した後は、パレット１１に固定されたワークＷを、図示しない自動工作機械によって、所定の形状に加工する。
【０１０１】
ワークＷの加工後は、可動テーブル３の偏心量を元に戻して、可動テーブル３の位置を初期状態に戻す。
【０１０２】
最後に、ワークＷをパレット１１から外して、一連のワークＷの芯出し動作およびそれに続く加工動作が終了する。
【０１０３】
（変形例）
上記の実施形態では、ワークＷの芯ずれが最も大きくなる方向が所定の方向Ａを向くように、基準テーブル２を回転させるように制御とともに、水平移動手段として、可動テーブル３を所定の１方向にのみ水平移動させる水平移動機構７を床面に固定して用いることにより、簡単な機構で微妙な芯出し制御を行っている。
【０１０４】
しかし、本発明では、可動テーブル３を浮上させた状態で水平移動して芯出しを行うことができる構成であればよいので、所定の１方向だけに水平移動させるだけでなく、他の方向に水平移動させてもよい。この場合、水平移動手段を可動テーブル３の周囲の適当な位置へ移動させてから芯出し作業を行えばよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  自動芯出し装置
２  基準テーブル
３  可動テーブル
３ａ  対向面
４  テーブルクランプ
５  タッチプローブ（芯ずれ測定手段）
６  エア噴出機構（浮上手段）
７  水平移動機構
８  テーブル移動量検出センサ
９  ワークスピンドル機構
１０  中央制御ユニット（ＣＰＵ）
１１  パレット
１２  回転軸
１３  凹部
１４  付勢部材
１５  基準側支持部材
１５ａ  開口
１７  エア供給路
１８  エア量調整絞り
１９  油圧経路
２０  オイルポンプ
２１  ワーククランプ
２２  段付きの貫通孔
２２ａ  大径部
２２ｂ  小径部
２３  可動側支持部材
２３ａ  開口
２５  ストッパ
２６  つば
２７  テーブルチャック
２８  エアポンプ
３１  本体
３２  ベアリング
３３  プーリ
３５  台座
３６  リニアガイド
３７  スライド部分
３８  モータ
４０  固定切換機構
４１  テーブル移動量制御部
４２、４３  突出部
４４  可動部材
４４ａ  クランプ部
４４ｂ  受け部
４５  制御部分
４６  メモリ
５２、５３  テーブル本体
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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